经验频率曲线的绘制方法 频率密度图/概率密度曲线

重现期——重现期是指在许多试验里，某一事件重复出现的时间间隔的平均数，即平均的

重现间隔期

6水文随机变量总体分布的线型

皮尔逊三型分布曲线

利用适线法绘制理论频率曲线的步骤

① ② ③ ④ ⑤

点绘经验频率点据 选定总体分布线型 初定参数

据初定Cv和Cs值进行适配 选择采用曲线，求总体参数的估值

Ch04 流域产流与汇流

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1包气带和饱水带

包气带（或非饱和带）——地下水面以上，土壤含水量未达到饱和，固液气三相共存，

水压力<大气压。

饱水带（或饱和带）——地下水面以下，土壤处于饱和状态，固液二相共存，水压力>

大气压

包气带水分状况

2包气带对降雨的再分配作用

产流过程——流域中各种径流成分的生成过程，也是水分垂向运动中流域下垫面对降雨的

再分配过程

对于产流来说，包气带发挥着 “筛子”和“门槛”作用。

“筛子”作用是指包气带总是将地面承受的降雨分离成两部分：渗入土中、暂留在地面（地面径流）

“门槛”作用：在土层对降雨量的再分配过程中，田间持水量是控制包气带是否有自由重力水的下限。

3包气带水量平衡方程

（i?fp）

4霍顿产流

霍顿认为降雨径流的产生受控于两个条件：降雨强度超过地面下渗能力(i?fp)--“筛子”作用；包气带的土壤含水量超过田间持水量(W?Wf)--“门槛”作用。它们实质上是指自然界均质包气带产流的两种物理条件，即超渗地面产流和地下径流产生的物理条件。 1）超渗地面径流产生的条件——降雨强度超过地面下渗能力。

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2）地下水径流产生的条件。——整个包气带土壤含水量达到田间持水量以上时产生自由重力水

3）超渗地面产流和地下径流的组合出现：

5山坡水文学产流

多数情况下包气带的岩土结构是非均质的。因此，产生了一些新的产流机制，如壤中径流与饱和地面径流的形成机制，以及回归流概念。 山坡产流过程

当降雨到达山坡地面后，首先会遇到 “筛子”作用（决定定山坡径流形成机制）。 1）当

时，不能被地面吸收的超渗雨成为地面径流。---超渗地面径流

被土壤吸收的那部分降雨可能储蓄在土壤中，也可能以不同的路径进入河槽??. 2）地下水径流 包气带深厚、均匀透水—降雨入渗水垂直向下运动到饱和带，而后以曲线路径进入邻近河道。

地质结构不均匀（存在透水性好的岩石、断裂系统、地下洞穴）--降雨入渗形成的地下径流只有小部分贡献给河流洪水，大不部分则贡献给两次暴雨之间的基流。 3）壤中流

在浅层处，渗透水遇到一阻水层，则一部分水将改变流向，以较短路径到达河槽，对洪水过程线有重大贡献。

4）回归流（即饱和地面径流）

在山坡的某些部位，垂直和水平渗透可以使土壤饱和。此时，一部分沿浅层壤中流轨迹运动的水流将从土壤表层出露，以饱和地面径流形式达到河槽，这种饱和地面径流成分称作回归流。

回归流在暴雨期间可以获得非常大的流速，对暴雨洪水过程线有贡献

6四种产流机制共同规律

① 水条 件（首要条件）

超渗地面径流：降水

地下水径流、壤中径流、回归流：下渗水 ② 够的供水强度（>下渗率）

超渗地面径流：雨强>上层土壤下渗率 地下径流：雨强>地下水的下渗率

壤中径流：上层土壤下渗率>下层土壤的下渗率

饱和地面径流：形成壤中流后的雨强>下层土壤下渗率 ③ 有侧向驱动力

存在水力坡度、 具有水流归槽的条件等，如山坡 ④ 在饱和带

地下径流：包气带以下饱和带 壤中流：包气带临时饱和带 饱和地面径流：表层饱和带 ⑤ 产流界面

超渗地面径流：包气带上界面（地面） 饱和地面径流：包气带上界面（地面）

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壤中流：包气带中

地下径流：包气带下界面

7产流面积的变化

产流区——在降雨过程中，对流域河流出口断面径流量有贡献的区域

流域产流面积的变化取决于？

流域产流面积的变化取决于降雨特征（阶段、雨量、雨强）和下垫面特性（包气带厚度、土质、土壤含水量等）的空间不均匀性。

产流面积变化特征

a.降雨开始前，河流由包气带较厚的中、下游地区的地下水补给。

b.降雨初期，易产流的地区（土层浅薄、河沟附近土壤含水量较大、雨强大）先产流，河沟向上游延伸、河网密度增加。 c、d .降雨持续，河网密度和产流面积都在增加，组成流域出口断面涨洪段不同时刻的流量。 e.雨后，河网密度逐步减小，河流量进入消退阶段

8两种主要产流方式（模式）

1.超渗产流——当雨强 大于土壤的入渗能力时，多余的雨水在地表形成地表径流的一种产流方式

2.蓄满产流——当雨强 小于 地面入渗能力时，降雨全部渗入土壤中，直至土壤达到饱和时多余的水分才在地表形成径流。

3.超渗与蓄满产流交替型方式 --在自然界较普遍存在 发生条件:

? 包气带厚度约2—4米左右， ? 土壤透水性中等，

? 年内及多年降水量很不均匀， ? 地下水位变幅较大的地区。 9流域汇流过程

经过坡地和河网汇流到达流域出口断面的全部流域汇流过程——在流域各点产生的净雨，

过程。

坡地汇流特点

径流的主要贡献者；无固定路线，水流不稳定；路程短、汇流时间短。

河网汇流特点

径流的最终环节；有固定路线；路程长、汇流时间长

10汇流历时

流域汇流时间τm ：流域最远点的净雨到达出口断面的历时。 汇流时间τ：流域各点形成的净雨到达出口断面的历时。

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